한정수 연구실
기계전자공학부-기계설계트랙 한정수
한정수 연구실은 생체역학을 기반으로 한 웨어러블 로봇, 재활로봇, 근골격계 보조기기 개발에 특화된 연구실입니다. 연구실은 인간의 근골격계 움직임을 정밀하게 분석하고, 이를 바탕으로 노약자, 장애인, 환자 등 다양한 사용자의 신체적 특성에 맞춘 맞춤형 로봇 시스템을 설계합니다. 특히, 근육 부피 측정, 근전도 신호 분석 등 생체 신호 기반의 인간-로봇 인터페이스 기술을 적극적으로 도입하여, 사용자의 의도를 정밀하게 파악하고 이를 로봇 제어에 반영하는 연구를 선도하고 있습니다.
연구실은 상지 및 하지의 근력 보조, 동작 재활, 보행 지원 등 다양한 목적에 맞는 착용형 외골격 로봇, 재활 치료 장치, 근력 지원 로봇 등을 개발하고 있습니다. 기구학적 최적화, 제어 알고리즘 개발, 센서 융합 등 첨단 기술을 통합적으로 적용하며, 실제 임상 및 재활 현장에서 활용 가능한 시스템을 구현하고 있습니다. 또한, 실제 환자 및 노약자를 대상으로 한 임상 실험과 성능 검증을 통해 실질적인 효과와 안전성을 입증하고 있습니다.
근골격계 생체역학에 대한 심층 연구도 활발히 이루어지고 있습니다. 척추, 무릎, 팔꿈치 등 주요 관절의 3차원 모델링, 근육 및 힘줄의 물성치 분석, 근전도 신호와 근력의 상관관계 연구 등 다양한 기초 연구를 통해, 근골격계 질환의 진단, 치료, 예방에 필요한 과학적 근거를 제공하고 있습니다. 이러한 연구는 의료 및 재활 분야뿐만 아니라, 산업현장, 스포츠, 노인복지 등 다양한 분야에서 응용될 수 있는 기반 기술을 마련합니다.
연구실은 다양한 특허와 논문, 학술대회 발표를 통해 연구 성과를 국내외에 널리 알리고 있으며, 임상 전문가, 산업체와의 협력을 통해 실질적인 사회적 가치를 창출하는 연구를 지향하고 있습니다. 앞으로도 인공지능, 빅데이터, IoT 등과의 융합을 통해 더욱 진보된 스마트 헬스케어 솔루션 개발을 목표로 하고 있습니다.
이처럼 한정수 연구실은 생체역학과 로봇공학, 임상 응용을 아우르는 융합 연구를 통해, 인간의 삶의 질 향상과 건강 증진에 기여하는 선도적 연구실로 자리매김하고 있습니다.
생체역학 기반 웨어러블 로봇 및 재활로봇 개발
한정수 연구실은 생체역학적 원리를 바탕으로 인간의 근골격계 움직임을 정밀하게 분석하고, 이를 응용한 웨어러블 로봇 및 재활로봇 시스템을 개발하는 데 중점을 두고 있습니다. 연구실은 상지와 하지의 다양한 관절 운동을 정량적으로 분석하여, 노약자, 장애인, 환자 등 다양한 사용자의 신체적 특성에 맞춘 맞춤형 로봇 솔루션을 제시하고 있습니다. 특히, 근육 부피 측정, 근전도 신호 분석 등 생체 신호를 활용한 인간-로봇 인터페이스 기술을 적극적으로 도입하여, 사용자의 의도를 정밀하게 파악하고 이를 로봇 제어에 반영하는 연구를 수행하고 있습니다.
이러한 연구는 실제 임상 및 재활 현장에서 활용 가능한 착용형 외골격 로봇, 근력 지원 로봇, 재활 치료 장치 등 다양한 형태의 시스템 개발로 이어지고 있습니다. 연구실은 근력 보조, 동작 재활, 보행 지원 등 다양한 목적에 맞는 로봇을 설계하고, 기구학적 최적화, 제어 알고리즘 개발, 센서 융합 등 첨단 기술을 통합적으로 적용하고 있습니다. 또한, 실제 환자 및 노약자를 대상으로 한 임상 실험과 성능 검증을 통해 실질적인 효과와 안전성을 입증하고 있습니다.
이 연구 분야는 고령화 사회에서 증가하는 재활 및 근력 지원 수요에 대응할 수 있는 핵심 기술로 주목받고 있습니다. 한정수 연구실은 인간의 움직임을 이해하고 이를 기술적으로 구현하는 데 있어 국내외적으로 선도적인 역할을 하고 있으며, 향후 인공지능, 빅데이터, IoT 등과의 융합을 통해 더욱 진보된 스마트 헬스케어 솔루션 개발을 목표로 하고 있습니다.
근골격계 생체역학 및 임상 응용 연구
연구실은 근골격계 생체역학에 대한 심층적인 연구를 통해, 인체의 다양한 관절과 조직의 역학적 특성을 규명하고 있습니다. 척추, 무릎, 팔꿈치 등 주요 관절의 3차원 수학적 모델링, 근육 및 힘줄의 물성치 분석, 근전도 신호와 근력의 상관관계 연구 등 다양한 기초 연구를 수행하고 있습니다. 이러한 연구는 근골격계 질환의 진단, 치료, 예방에 필요한 과학적 근거를 제공하며, 임상 현장에서의 활용 가능성을 높이고 있습니다.
특히, 척추 및 하지 관절의 역학적 분석을 통한 재활 치료법 개발, 골절 치료용 외고정기, 근육 활성화 측정 장치 등 다양한 의료기기 및 보조기구의 설계와 검증에 주력하고 있습니다. 연구실은 유한요소해석, 최적화 기법, 실험적 검증 등 다양한 공학적 방법론을 활용하여, 실제 환자 데이터와 임상적 요구를 반영한 맞춤형 솔루션을 제시합니다. 또한, 다양한 특허와 논문, 학술대회 발표를 통해 연구 성과를 국내외에 널리 알리고 있습니다.
이러한 근골격계 생체역학 연구는 의료 및 재활 분야뿐만 아니라, 산업현장, 스포츠, 노인복지 등 다양한 분야에서 응용될 수 있는 기반 기술을 제공합니다. 한정수 연구실은 지속적으로 임상 전문가, 산업체와의 협력을 확대하며, 실질적인 사회적 가치를 창출하는 연구를 지향하고 있습니다.
1
Human-robot cooperation control based on a dynamic model of an upper limb exoskeleton for human power amplication
이희돈, 신규식, 한정수, 김완수, 이병규, 한창수
Mechatronics, 201402
2
Development of a muscle circumstance sensor to estimate torque of the human elbow joint
임동환, 김완수, 한정수, 한창수, 신규식, 이희돈
Sensor and Actuators, 201401
3
Design of Under-actuated Exoskeleton System for Walking Assist Whilw Load Carrying
김완수, 이승훈, 이희돈, 한정수, 한창수, 유승남
Advanced Robotics, 201203
2
근육 부피 측정을 통한 인체 동작의도 획득기법 개발
3
퇴행성 슬관절 교정용 능동형 보행 보조기 개발